Redis有序集合zset的底层实现
mhr18 2024-11-22 17:36 22 浏览 0 评论
1. 编码
zset的编码有ziplist和skiplist两种。
底层分别使用ziplist（压缩链表）和skiplist（跳表）实现。
- 什么时候使用ziplist什么时候使用skiplist？
当zset满足以下两个条件的时候，使用ziplist：
保存的元素少于128个 保存的所有元素大小都小于64字节
不满足这两个条件则使用skiplist。
（注意：这两个数值是可以通过redis.conf的zset-max-ziplist-entries 和 zset-max-ziplist-value选项 进行修改。）
2. 实现
- ziplist编码
关于什么是ziplist（压缩链表），可以参见这篇文章：Redis源码分析-压缩列表ziplist
ziplist 编码的有序集合对象使用压缩列表作为底层实现，每个集合元素使用两个紧挨在一起的压缩列表节点来保存，第一个节点保存元素的成员，第二个节点保存元素的分值。并且压缩列表内的集合元素按分值从小到大的顺序进行排列，小的放置在靠近表头的位置，大的放置在靠近表尾的位置。
从小到大排列
ziplist结构
- skiplist编码
skiplist 编码的有序集合对象使用 zet 结构作为底层实现，一个 zset 结构同时包含一个字典和一个跳表：
typedef struct zset{
//跳跃表
zskiplist *zsl;
//字典
dict *dice;
} zset;
字典的键保存元素的值，字典的值则保存元素的分值；跳跃表节点的 object 属性保存元素的成员，跳跃表节点的 score 属性保存元素的分值。
这两种数据结构会通过指针来共享相同元素的成员和分值，所以不会产生重复成员和分值，造成内存的浪费。
说明：其实有序集合单独使用字典或跳跃表其中一种数据结构都可以实现，但是这里使用两种数据结构组合起来，原因是假如我们单独使用 字典，虽然能以 O(1) 的时间复杂度查找成员的分值，但是因为字典是以无序的方式来保存集合元素，所以每次进行范围操作的时候都要进行排序；假如我们单独使用跳跃表来实现，虽然能执行范围操作，但是查找操作有 O(1)的复杂度变为了O(logN)。因此Redis使用了两种数据结构来共同实现有序集合。
参考资料：
- Redis详解（五）------ redis的五大数据类型实现原理
- Redis源码分析-压缩列表ziplist
作者：Katou_Megumi
链接：https://www.jianshu.com/p/e5a516831ac2
来源：简书
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